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RabbitMQ负载均衡（4）——LVS

發布時間：2024/4/11 编程问答 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 RabbitMQ负载均衡（4）——LVS 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

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歡迎跳轉到本文的原文鏈接：https://honeypps.com/mq/rabbitmq-load-balance-4-lvs/

負載均衡的方案有很多，適合RabbitMQ使用的處理HAProxy之外還有LVS。LVS是Linux Virtual Server的簡稱，也就是Linux虛擬服務器, 是一個由章文嵩博士發起的自由軟件項目，它的官方站點是www.linuxvirtualserver.org。現在LVS已經是 Linux標準內核的一部分，在Linux2.6.32內核以前，使用LVS時必須要重新編譯內核以支持LVS功能模塊，但是從Linux2.6.32內核以后，已經完全內置了LVS的各個功能模塊，無需給內核打任何補丁，可以直接使用LVS提供的各種功能。

LVS是4層負載均衡，也就是說建立在OSI模型的傳輸層之上。LVS支持TCP/UDP的負載均衡，相對于其它高層負載均衡的解決方案，比如DNS域名輪流解析、應用層負載的調度、客戶端的調度等，它是非常高效的。LVS自從1998年開始，發展到現在已經是一個比較成熟的技術項目了。可以利用LVS技術實現高可伸縮的、高可用的網絡服務，例如WWW服務、Cache服務、DNS服務、FTP服務、MAIL服務、視頻/音頻點播服務等等，有許多比較著名網站和組織都在使用LVS架設的集群系統，例如：Linux的門戶網站（www.linux.com）、向RealPlayer提供音頻視頻服務而聞名的Real公司（www.real.com）、全球最大的開源網站（sourceforge.net）等。

LVS主要由3個部分組成：

負載調度器（Load Balancer/ Director）：它是整個集群對外面的前端機，負責將客戶的請求發送到一組服務器上執行，而客戶認為服務是來自一個IP地址（VIP）上的。
服務器池（Server Pool/ RealServer）：是一組真正執行客戶端請求的服務器，如RabbitMQ服務器。
共享存儲（Shared Storage）：它為服務器池提供一個共享的存儲區，這樣很容易使得服務器池擁有相同的內容，提供相同的服務。

目前LVS的負載均衡方式也分為三種：

VS/NAT：即Virtual Server via Network Address Translation的簡稱。VS/NAT是一種最簡單的方式，所有的RealServer只需要將自己的網關指向Director即可。客戶端可以是任意的操作系統，但此方式下，一個Director能夠帶動的RealServer比較有限。
VS/TUN：即Virtual Server via IP Tunneling的簡稱。IP隧道（IP Tunneling）是將一個IP報文封裝再另一個IP報文的技術，這可以使得目標為一個IP地址的數據報文能夠被封裝和轉發到另一個IP地址。IP隧道技術亦可以稱之為IP封裝技術（IP encapsulation）。
VS/DR：即Virtual Server via Direct Routing的簡稱。VS/DR方式是通過改寫報文中的MAC地址部分來實現的。Director和RealServer必須在物理上有一個網卡通過不間斷的局域網相連。RealServer上綁定的VIP配置在各自Non-ARP的網絡設備上（如lo或tunl），Director的VIP地址對外可見，而RealServer的VIP對外是不可見的。RealServer的地址即可以是內部地址，也可以是真實地址。

對于LVS而言配合Keepalived一起使用同樣可以實現高可靠的負載均衡，對于圖7-11來說，LVS可以完全的替代HAProxy而其他內容可以保持不變。LVS不需要額外的配置文件，直接集成在Keepalived的配置文件之中。修改/etc/keepalived/keepalived.conf文件內容如下：

#Keepalived配置文件（Master） global_defs {router_id NodeA #路由ID, 主備的ID不能相同 } vrrp_instance VI_1 {state MASTER #Keepalived的角色。Master表示主服務器，從服務器設置為BACKUPinterface eth0 #指定監測網卡virtual_router_id 1priority 100 #優先級，BACKUP機器上的優先級要小于這個值advert_int 1 #設置主備之間的檢查時間，單位為sauthentication { #定義驗證類型和密碼auth_type PASSauth_pass root123}track_script {chk_haproxy}virtual_ipaddress { #VIP地址，可以設置多個：192.168.0.10} }virtual_server 192.168.0.10 5672 { #設置虛擬服務器delay_loop 6 #設置運行情況檢查時間，單位是秒#設置負載調度算法，共有rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh這8種。lb_algo wrr #這里是加權輪詢lb_kind DR #設置LVS實現的負載均衡機制方式VS/DR#指定在一定的時間內來自同一IP的連接將會被轉發到同一RealServer中。persistence_timeout 50 protocal TCP #指定轉發協議類型，有TCP和UDP兩種#這個real_server即指LVS的三大部分之一的RealServer，這里特指RabbitMQ的服務real_server 192.168.0.2 5672 { #配置服務節點weight 1 #配置權重TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 5672}}real_server 192.168.0.3 5672 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 5672}}real_server 192.168.0.4 5672 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 5672}} } #為RabbitMQ的rabbitmq_management插件設置負載均衡 virtual_server 192.168.0.10 15672 {delay_loop 6lb_algo wrrlb_kind DRpersistence_timeout 50protocal TCPreal_server 192.168.0.2 15672 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 15672}}real_server 192.168.0.3 15672 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 15672}}real_server 192.168.0.4 15672 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 15672}} }

對于Backup的配置可以參考前一小節中的相應配置。在LVS和Keepalived環境里面，LVS主要的工作是提供調度算法，把客戶端請求按照需求調度在RealServer，Keepalived主要的工作是提供LVS控制器的一個冗余，并且對RealServer做健康檢查，發現不健康的RealServer就把它從LVS集群中剔除，RealServer只負責提供服務。

通常在LVS的VS/DR模式下需要在RealServer上配置VIP。原因在于當LVS把客戶端的包轉發給RealServer時，因為包的目的IP地址是VIP，那么如果RealServer收到這個包后發現包的目的地址不是自己系統的IP，那么就會認為這個包不是發給自己的，就會丟棄這個包，所以需要將這個IP地址綁定到網卡下。當發送應答包給客戶端時，RealServer就會把包的源和目的地址調換，直接回復給客戶端。下面為所有的RealServer的的lo:0網卡創建啟動腳本（vim /opt/realserver.sh）綁定VIP地址，詳細內容如下：

#!/bin/bash VIP=192.168.0.10 /etc/rc.d/init.d/functionscase "$1" in start)/sbin/ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP/sbin/route add -host $VIP dev lo:0echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announcesysctl -p >/dev/null 2>&1echo "RealServer Start Ok" ;; stop)/sbin/ifconfig lo:0 down/sbin/route del -host $VIP dev lo:0echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce ;; status)islothere=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep $VIP | wc -l`isrothere=`netstat -rn | grep "lo:0"|grep $VIP | wc -l`if [ $islothere -eq 0 ]thenif [ $isrothere -eq 0 ]thenecho "LVS of RealServer Stopped."elseecho "LVS of RealServer Running."fielseecho "LVS of RealServer Running."fi ;; *)echo "Usage:$0{start|stop}"exit 1 ;; esac

注意上面綁定VIP的掩碼是255.255.255.255，說明廣播地址使其自身，那么它就不會將ARP發送到實際的自己該屬于的廣播域了，這樣防止與LVS上的VIP沖突進而導致IP地址沖突。為/opt/realserver.sh文件添加可執行權限后，運行/opt/realserver.sh start命令之后可以通過ip add show命令查看lo:0網卡的狀態，注意與Keepalived節點的網卡狀態進行區分。

[root@node1 keepalived]# ip add show 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host loinet 192.168.0.10/32 brd xx.xx.197.74 scope global lo:0inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000link/ether fa:16:3e:5e:7a:f7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 192.168.0.2/18 brd xx.xx.255.255 scope global eth0inet6 fe80::f816:3eff:fe5e:7af7/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的RabbitMQ负载均衡（4）——LVS的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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